JP7412463B2

JP7412463B2 - 内燃機関

Info

Publication number: JP7412463B2
Application number: JP2022012266A
Authority: JP
Inventors: 順平森
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2022-01-28
Filing date: 2022-01-28
Publication date: 2024-01-12
Anticipated expiration: 2042-01-28
Also published as: JP2023110676A

Description

本発明は、内燃機関に関する。

従来、バランスシャフトの回転によってオイルポンプを駆動する内燃機関が知られている。

特開２０１４－８８８０７号公報

この種の内燃機関では、オイル供給対象に効率的にオイルを供給できれば有益である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、内燃機関においてオイル供給対象に効率的にオイルを供給できるようにすることを目的の一つとする。

上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内燃機関は、バランスシャフトと、前記バランスシャフトとは別部品であり、前記バランスシャフトと嵌め合いによって結合され、前記バランスシャフトと一体に回転する回転シャフトと、前記回転シャフトが入れられた孔が形成されたカバーを有し、前記回転シャフトによって駆動されるオイルポンプと、前記カバーから前記バランスシャフトと前記回転シャフトとの結合部側に突出し、前記結合部よりも上方に位置するオイル孔から落下するオイルを前記結合部に案内する案内部と、を備え、前記回転シャフトと前記オイル孔とは、鉛直方向と直交する方向にずれて位置し、前記案内部は、前記オイル孔側から前記回転シャフトに向かって延びる。

このような構成によれば、オイル孔から落下するオイルを結合部に供給できるので、結合部へのオイル供給を効率的に行うことができる。また、オイル孔と回転シャフトとが鉛直方向でずれている場合であっても、オイル孔から落下するオイルを案内部によって円滑に結合部に供給することができる。

前記内燃機関では、例えば、前記案内部は、前記鉛直方向に対して傾斜して前記オイル孔側から前記回転シャフトに向かって延びる。

このような構成によれば、オイル孔から案内部に落下したオイルを案内部の傾斜に沿って流れ落とすことができるので、オイル孔から落下するオイルを案内部によって円滑に結合部に供給することができる。

本発明によれば、内燃機関においてオイル供給対象に効率的にオイルを供給することができる。

図１は、実施形態に係る内燃機関の一部を示す断面図である。図２は、実施形態の内燃機関の一部を示す断面斜視図である。図３は、実施形態の内燃機関の一部を示す断面斜視図である。図４は、実施形態の内燃機関におけるポンプカバーを示す斜視図である。

以下に、実施形態について、図１～図４を参照して説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素及びその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称でも特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によっても説明され得る。

図１は、実施形態に係る内燃機関１０の一部を示す断面図である。図２は、実施形態の内燃機関１０の一部を示す断面斜視図である。図３は、実施形態の内燃機関１０の一部を示す断面斜視図である。内燃機関１０は、例えば、車両に搭載されるレシプロエンジンである。なお、内燃機関１０は、他の種類の内燃機関であっても良いし、他の装置に搭載されても良い。

各図面に示されるように、本明細書において、便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が定義される。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交する。Ｘ軸は、車両の幅に沿って設けられる。Ｙ軸は、車両の長さに沿って設けられる。Ｚ軸は、車両の高さに沿って設けられる。

さらに、本明細書において、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向が定義される。Ｘ方向は、Ｘ軸に沿う方向であって、Ｘ軸の矢印が示す＋Ｘ方向と、Ｘ軸の矢印の反対方向である－Ｘ方向とを含む。Ｙ方向は、Ｙ軸に沿う方向であって、Ｙ軸の矢印が示す＋Ｙ方向と、Ｙ軸の矢印の反対方向である－Ｙ方向とを含む。Ｚ方向は、Ｚ軸に沿う方向であって、Ｚ軸の矢印が示す＋Ｚ方向と、Ｚ軸の矢印の反対方向である－Ｚ方向とを含む。

以下の説明において、＋Ｚ方向は鉛直上方向であり、－Ｚ方向は鉛直下方向であるものと定義される。なお、車両が位置する場所やタイヤの状態のような種々の条件により、Ｚ方向が鉛直方向と異なっても良い。

内燃機関１０は、クランクケース１１と、チェーンカバー１２と、バランスシャフト１３と、オイルポンプ１４と、回転シャフト１５と、第１の軸受１６と、第２の軸受１７と、を備える。なお、内燃機関１０は、上記以外にシリンダブロックやオイルパン、クランクシャフト、チェーン等の構成を備える。

クランクケース１１は、外面１１ａを有する。また、クランクケース１１には、外面１１ａに開口した内部空間１１ｂが設けられている。また、クランクケース１１には、第１の軸受を支持する支持部１１ｃが設けられている。また、クランクケース１１の外面１１ａには、オイル孔５１が設けられている。オイル孔５１からは、オイルポンプ１４の動作によって内燃機関１０を循環するオイルが流出する。例えば、オイル孔５１からはシリンダヘッドを通ったオイルが流出する。

チェーンカバー１２は、クランクケース１１の外面１１ａに重ねられている。チェーンカバー１２は、クランクケース１１にボルト等の結合具２２（図２）によって固定されている。チェーンカバー１２は、クランクケース１１と当該チェーンカバー１２との間に位置するチェーン（不図示）を覆う。チェーンカバー１２の内面１２ａには、凹部１２ｂが設けられている。凹部１２ｂは、内面１２ａに開口している。また、チェーンカバー１２には、有底の孔１２ｃが設けられている。孔１２ｃは、凹部１２ｂの底に開口している。チェーンカバー１２における孔１２ｃを形成する周面１２ｄに、第２の軸受１７が設けられている。第２の軸受１７は、滑り軸受である。すなわち、第２の軸受１７は、周面１２ｄの一部によって構成されている。

バランスシャフト１３は、クランクケース１１の内部に少なくとも一部が収容されている。バランスシャフト１３は、回転中心軸Ａｘ回りに回転可能に第１の軸受１６を含む二つの軸受（一方の軸受は不図示）によって支持されている。バランスシャフト１３の一端部１３ａは、第１の軸受１６に回転可能に支持されている。以後、特に言及しない限り、軸方向、径方向、及び周方向は、回転中心軸Ａｘの軸方向、径方向、及び周方向である。

第１の軸受１６は、転がり軸受であり、外輪１６ａと、内輪１６ｂと、転動体１６ｃと、を有する。

回転シャフト１５は、一端部１５ａと、他端部１５ｂと、を有する。回転シャフト１５は、大径部１５ｃと、小径部１５ｄと、を有する。大径部１５ｃは、一端部１５ａを含む。小径部１５ｄは、他端部１５ｂを含み、大径部１５ｃよりも直径が小さい。

回転シャフト１５は、バランスシャフト１３に嵌め合いによって結合されており、バランスシャフト１３と一体に回転中心軸Ａｘ回りに回転する。

具体的には、回転シャフト１５とバランスシャフト１３とは、スプライン結合されている。回転シャフト１５の大径部１５ｃには、雄スプライン部１５ｅが設けられている。雄スプライン部１５ｅは、外歯によって構成されている。一方、バランスシャフト１３の一端部１３ａには、孔１３ｂが設けられており、バランスシャフト１３において孔１３ｂを形成する面１３ｃに、雌スプライン部１３ｄが設けられている。雌スプライン部１３ｄは、内歯によって構成されている。そして、回転シャフト１５の大径部１５ｃがバランスシャフト１３の孔１３ｂに入れられ、雄スプライン部１５ｅと雌スプライン部１３ｄとが互いに噛み合っている。雄スプライン部１５ｅおよび雌スプライン部１３ｄは、バランスシャフト１３と回転シャフト１５との結合部２１を構成する。結合部２１は、スプライン結合部とも称される。

オイルポンプ１４は、例えば、トロコイド式オイルポンプであり、ケーシング３１と、アウターロータ３２と、インナーロータ３３と、を有する。オイルポンプ１４は、インナーロータ３３の回転により、オイルパンに貯留されたオイルを吸込口から吸い込み、吸い込んだオイルを吐出口から吐出する。オイルポンプ１４から吐出されたオイルは、内燃機関１０の各部に通路等を介して供給される。各部に供給されたオイルは、重力の作用によって落下しオイルパンに戻る。

ケーシング３１は、チェーンカバー１２に設けられたベース部３４と、ポンプカバー３５と、を有する。ベース部３４は、チェーンカバー１２における凹部１２ｂを含む部分であり、チェーンカバー１２と一体形成されている。すなわち、チェーンカバー１２の一部がベース部３４を構成している。

ポンプカバー３５は、凹部１２ｂを覆った状態でチェーンカバー１２にネジ等の結合具２３によって固定されている。ポンプカバー３５は、チェーンカバー１２を介してクランクケース１１に固定されており、クランクケース１１に直接には固定されていない。

ポンプカバー３５は、一面３５ａと、他面３５ｂと、を有する。一面３５ａは、チェーンカバー１２の内面１２ａに重ねられている。また、ポンプカバー３５には、孔３５ｃが設けられている。孔３５ｃは、ポンプカバー３５の厚さ方向にポンプカバー３５を貫通している。すなわち、孔３５ｃは、一面３５ａと他面３５ｂとに開口している。孔３５ｃには回転シャフト１５の小径部１５ｄが入れられている。ポンプカバー３５において孔３５ｃを形成する周面３５ｄと回転シャフト１５の外周面１５ｆとは、離間しており、ポンプカバー３５の周面３５ｄと回転シャフト１５の外周面１５ｆとの間には、隙間Ｓａが形成されている。

アウターロータ３２には、トロコイド曲線等で複数の凹部が形成されている。インナーロータ３３は、アウターロータ３２の凹部よりも数が一つ少ない凸部を有し、アウターロータ３２の内側に配置されて、アウターロータ３２と噛み合っている。インナーロータ３３には、孔３３ａが形成されている。孔３３ａは、インナーロータ３３を軸方向に貫通している。孔３３ａには、回転シャフト１５の小径部１５ｄが圧入されている。すなわち、インナーロータ３３は、回転シャフト１５及びバランスシャフト１３と一体に回転中心軸Ａｘ回りに回転する。インナーロータ３３は、凸部の先端がアウターロータ３２の凹部の内面を滑りながら回転する。これにより、オイルの吸引及び吐出が行われる。なお、オイルポンプ１４は上記の構成に限られない。

図４は、実施形態の内燃機関１０におけるポンプカバーを示す斜視図である。ポンプカバー３５の他面３５ｂには、二つの案内部３６，３７が設けられている。案内部３６は、ポンプカバー３５からバランスシャフト１３と回転シャフト１５との結合部２１側に突出している。案内部３６は、回転シャフト１５よりも下方に設けられている。案内部３６は、第１の軸受１６の外輪１４ａと内輪１４ｂとのうち内輪１４ｂ寄りに位置して、第１の軸受１６と軸方向に対向している。案内部３６は、第１の軸受１６の外輪１４ａと内輪１４ｂとの間から離間している。案内部３６は、外輪１４ａと内輪１４ｂとのうち内輪１４ｂ寄りに位置して、第１の軸受１６と軸方向に対向している。案内部３６は、円弧状のリブである。案内部３６の円弧は、第１の軸受１６の周方向に沿う。案内部３６は、ポンプカバー３５の周面３５ｄと回転シャフト１５の外周面１５ｆとの隙間Ｓａから漏れるオイルポンプ１４のオイルを第１の軸受１６に案内する。

案内部３７は、回転シャフト１５よりも上方に設けられている。案内部３６は、ポンプカバー３５からバランスシャフト１３と回転シャフト１５との結合部２１側に突出している。案内部３７は、オイル孔５１（図２）とは、鉛直方向と直交する方向にずれて位置し、オイル孔５１側から回転シャフト１５に向かって延びる。案内部３７は、鉛直方向（Ｚ方向）に対して傾斜してオイル孔５１側から回転シャフト１５に向かって延びる平板状のリブである。案内部３７は、結合部２１よりも上方に位置するオイル孔５１から落下するオイルを結合部２１に案内する。案内部３７から落下したオイルの一部は、案内部３７に落下して案内部３７から第１の軸受１６に供給される。

上記構成の内燃機関１０では、バランスシャフト１３の回転に伴って回転シャフト１５が回転し、回転シャフト１５の回転よってオイルポンプ１４を駆動するオイルポンプ駆動方法が実行される。

以上のように、本実施形態では、内燃機関１０は、バランスシャフト１３と、回転シャフト１５と、オイルポンプ１４と、案内部３７と、を備える回転シャフト１５は、バランスシャフト１３とは別部品であり、バランスシャフト１３と嵌め合いによって結合され、バランスシャフト１３と一体に回転する。オイルポンプ１４は、回転シャフト１５が入れられた孔３５ｃが形成されたポンプカバー３５（カバー）を有し、回転シャフト１５によって駆動される。案内部３７は、ポンプカバー３５からバランスシャフト１３と回転シャフト１５との結合部２１側に突出し、結合部２１よりも上方に位置するオイル孔５１から落下するオイルを結合部２１に案内する。

このような構成によれば、オイル孔５１から落下するオイルを結合部２１に供給できるので、結合部２１へのオイル供給を円滑に行うことができる。よって、結合部２１や回転シャフト１５、バランスシャフト１３で発生する摩擦力を抑制することができる。よって、燃費の向上を図ることができる。

また、回転シャフト１５と前記オイル孔５１とは、鉛直方向と直交する方向にずれて位置し、案内部３７は、オイル孔５１側から回転シャフト１５に向かって延びる。

このような構成によれば、オイル孔５１と回転シャフト１５とが鉛直方向と直交する方向にずれていても、オイル孔５１から落下するオイルを案内部３７によって円滑に結合部２１に供給することができる。

また、案内部３７は、鉛直方向に対して傾斜してオイル孔５１側から回転シャフト１５に向かって延びる。

このような構成によれば、オイル孔５１から案内部３７に落下したオイルを案内部３７の傾斜に沿って流れ落とすことができるので、オイル孔５１から落下するオイルを案内部３７によって円滑に結合部２１に供給することができる。

なお、上記実施形態では、案内部３６が、第１の軸受１６の外輪１４ａと内輪１４ｂとの間から離間している例が示されたがこれに限定されない。例えば、案内部３６の先端部が、第１の軸受１６の外輪１４ａと内輪１４ｂとの間に入っていてもよい。

上述の本発明の実施形態は、発明の範囲を限定するものではなく、発明の範囲に含まれる一例に過ぎない。本発明のある実施形態は、上述の実施形態に対して、例えば、具体的な用途、構造、形状、作用、及び効果の少なくとも一部について、発明の要旨を逸脱しない範囲において変更、省略、及び追加がされたものであっても良い。

１０…内燃機関、１３…バランスシャフト、１４…オイルポンプ、１５…回転シャフト、１６…第１の軸受（軸受）、３５…ポンプカバー（カバー）、３５ｃ…孔、３５ｄ…周面、３７…案内部、５１…オイル孔、Ｓａ…隙間。

Claims

バランスシャフトと、
前記バランスシャフトとは別部品であり、前記バランスシャフトと嵌め合いによって結合され、前記バランスシャフトと一体に回転する回転シャフトと、
前記回転シャフトが入れられた孔が形成されたカバーを有し、前記回転シャフトによって駆動されるオイルポンプと、
前記カバーから前記バランスシャフトと前記回転シャフトとの結合部側に突出し、前記結合部よりも上方に位置するオイル孔から落下するオイルを前記結合部に案内する案内部と、
を備え、
前記回転シャフトと前記オイル孔とは、鉛直方向と直交する方向にずれて位置し、
前記案内部は、前記オイル孔側から前記回転シャフトに向かって延びる、内燃機関。
前記案内部は、前記鉛直方向に対して傾斜して前記オイル孔側から前記回転シャフトに向かって延びる、
請求項１に記載の内燃機関。